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Übung

$\left(4y-3x\right)dx+5xdy=0$

Schritt-für-Schritt-Lösung

1

Wir können feststellen, dass die Differentialgleichung $\left(4y-3x\right)dx+5x\cdot dy=0$ homogen ist, da sie in der Standardform $M(x,y)dx+N(x,y)dy=0$ geschrieben ist, wobei $M(x,y)$ und $N(x,y)$ die partiellen Ableitungen einer Funktion mit zwei Variablen $f(x,y)$ sind und beide homogene Funktionen gleichen Grades sind

$\left(4y-3x\right)dx+5x\cdot dy=0$
2

Verwenden Sie die Substitution: $y=ux$

$\left(4ux-3x\right)dx+5x\left(u\cdot dx+x\cdot du\right)=0$
3

Erweitern und vereinfachen

$\frac{5}{-3u+1}du=\frac{3}{x}dx$
4

Wenden Sie die Formel an: $b\cdot dy=a\cdot dx$$\to \int bdy=\int adx$, wobei $a=\frac{3}{x}$, $b=\frac{5}{-3u+1}$, $dy=du$, $dyb=dxa=\frac{5}{-3u+1}du=\frac{3}{x}dx$, $dyb=\frac{5}{-3u+1}du$ und $dxa=\frac{3}{x}dx$

$\int\frac{5}{-3u+1}du=\int\frac{3}{x}dx$
5

Lösen Sie das Integral $\int\frac{5}{-3u+1}du$ und setzen Sie das Ergebnis in die Differentialgleichung ein

$\frac{5}{-3}\ln\left|-3u+1\right|=\int\frac{3}{x}dx$
6

Lösen Sie das Integral $\int\frac{3}{x}dx$ und setzen Sie das Ergebnis in die Differentialgleichung ein

$\frac{5}{-3}\ln\left|-3u+1\right|=3\ln\left|x\right|+C_0$
7

Ersetzen Sie $u$ durch den Wert $\frac{y}{x}$

$\frac{5}{-3}\ln\left(-3\left(\frac{y}{x}\right)+1\right)=3\ln\left(x\right)+C_0$
8

Wenden Sie die Formel an: $a\frac{b}{c}$$=\frac{ba}{c}$, wobei $a=-3$, $b=y$ und $c=x$

$\frac{5}{-3}\ln\left|\frac{-3y}{x}+1\right|=3\ln\left|x\right|+C_0$

Endgültige Antwort auf das Problem

$\frac{5}{-3}\ln\left|\frac{-3y}{x}+1\right|=3\ln\left|x\right|+C_0$

Wie sollte ich dieses Problem lösen?

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